電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法、電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)和空調(diào)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法、一種電機(jī)轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)系統(tǒng)和一種空調(diào)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，空調(diào)器的室內(nèi)機(jī)一般采用如圖1所示的帶反饋裝置的交流異步電路來(lái)實(shí)現(xiàn) 無(wú)級(jí)調(diào)速的功能。其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：
[0003] 如圖1所示，空調(diào)器的無(wú)級(jí)調(diào)速控制電路主要有以下幾個(gè)部分：主控芯片、電源、 電壓過(guò)零檢測(cè)電路、功率器件、驅(qū)動(dòng)電路1、繼電器、驅(qū)動(dòng)電路2、電機(jī)本體和速度反饋裝置。 所述主控芯片主要根據(jù)電源電壓的過(guò)零信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)功率器件進(jìn)行精確的開(kāi)通和 關(guān)斷；所述過(guò)零檢測(cè)電路通過(guò)檢測(cè)電源電壓的波形，為主控芯片提供電壓過(guò)零的時(shí)刻，以為 開(kāi)通或關(guān)斷信號(hào)的發(fā)出提供起始點(diǎn)；所述繼電器和驅(qū)動(dòng)電路2可以控制功率器件與電源的 通斷；所述功率器件及驅(qū)動(dòng)電路1根據(jù)主控芯片的控制命令開(kāi)通或關(guān)斷電路，以調(diào)制出理 想的電壓波形，為電機(jī)提供理想的電源；所述電機(jī)是帶有速度反饋裝置的交流異步電機(jī)。
[0004] 空調(diào)器上電后，其電壓過(guò)零檢測(cè)電路對(duì)空調(diào)器的電源電壓進(jìn)行過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)，由空 調(diào)器的主控芯片根據(jù)過(guò)零信號(hào)來(lái)控制功率器件以及功率器件的通斷，即對(duì)供給電機(jī)的電壓 進(jìn)行斬波調(diào)制，電機(jī)的電壓在這種斬波調(diào)制下，其波形不再是完整的正弦波形，而是每個(gè)半 波都切去一部分的波形，其電流的畸變也較大。功率器件斬波越多，供給電機(jī)的電壓有效值 就越小，電機(jī)轉(zhuǎn)速就越低。理論上，可通過(guò)這種辦法可以實(shí)現(xiàn)從0至額定轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)的調(diào) 速，即所述無(wú)級(jí)調(diào)速。
[0005] 當(dāng)空調(diào)器需要將電機(jī)穩(wěn)定于某一個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，由于空調(diào)器的主控芯片即時(shí)檢測(cè) 電機(jī)的速度信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速實(shí)際大于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，可以增加功率器件斬波 的時(shí)間，電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速將由于電壓的有效值變低而下降，從而無(wú)限接近目標(biāo)轉(zhuǎn)速，直至等 于目標(biāo)轉(zhuǎn)速。同理，當(dāng)檢測(cè)到電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，則減少斬波時(shí)間。通過(guò)上述 過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制，將電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
[0006] 另外，在現(xiàn)有的空調(diào)器中，也可以使用抽頭調(diào)速的方式進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，其實(shí)現(xiàn) 過(guò)程如下：在交流異步電機(jī)的主、副繞組中抽出接頭，通過(guò)改變主、副繞組的匝數(shù)改變主副 相磁場(chǎng)特性，實(shí)現(xiàn)電機(jī)輸出功率和力矩的變化，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)在特定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速變化。
[0007] 然而，傳統(tǒng)的無(wú)級(jí)調(diào)速在過(guò)零信號(hào)后由功率器件進(jìn)行連續(xù)時(shí)間的斬波，即對(duì)每半 個(gè)周期的波形斬波一次，這樣對(duì)加在電機(jī)端的電壓和電流的波形的畸變很大，雖然可以實(shí) 現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定，但對(duì)電機(jī)的運(yùn)行會(huì)造成一定的影響，尤其是會(huì)使電機(jī)產(chǎn)生很大的噪音， 以及產(chǎn)生振動(dòng)或共振等。而傳統(tǒng)的抽頭調(diào)速對(duì)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)十分粗略，準(zhǔn)確性低，無(wú)法獲得最 佳轉(zhuǎn)速。
[0008] 因此，如何提升空調(diào)器的電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的高效性和實(shí)用性，成為目前亟待解決的 技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明正是基于上述問(wèn)題，提出了一種新的技術(shù)方案，可以提升空調(diào)器的電機(jī)轉(zhuǎn) 速調(diào)節(jié)的高效性和實(shí)用性。
[0010] 為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出了一種電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法。
[0011] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出了一種電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0012] 本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提出了一種空調(diào)器，具有上述電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0013] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例提出了一種電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法，用 于空調(diào)器，包括：根據(jù)接收到的設(shè)置命令，為所述空調(diào)器的電機(jī)設(shè)置目標(biāo)轉(zhuǎn)速，以及根據(jù)所 述目標(biāo)轉(zhuǎn)速，為所述電機(jī)設(shè)置斬波時(shí)間間隔；根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速，在所述空調(diào)器的多個(gè)轉(zhuǎn)速 檔位中為所述電機(jī)選擇目標(biāo)轉(zhuǎn)速檔位，其中，所述多個(gè)轉(zhuǎn)速檔位對(duì)應(yīng)于多個(gè)額定轉(zhuǎn)速；檢測(cè) 所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速檔位對(duì)應(yīng)的相位電壓；每當(dāng)檢測(cè)到所述相位電壓過(guò)零時(shí)，按照所述斬波時(shí)間 間隔對(duì)所述電機(jī)進(jìn)行斬波調(diào)速。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法，為空調(diào)器的電機(jī)設(shè)置了與多個(gè)電壓相位 對(duì)應(yīng)的多個(gè)轉(zhuǎn)速檔位，并在多個(gè)轉(zhuǎn)速檔位中選擇一個(gè)與目標(biāo)轉(zhuǎn)速最接近的轉(zhuǎn)速檔位進(jìn)行工 作，此時(shí)，每當(dāng)檢測(cè)到當(dāng)前轉(zhuǎn)速檔位下的相位電壓過(guò)零時(shí)，對(duì)電機(jī)的某一相或兩相進(jìn)行斬波 調(diào)速，以改變電機(jī)的電壓有效值，從而調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過(guò)該技術(shù)方案，先對(duì)空調(diào)器的電 機(jī)進(jìn)行抽頭調(diào)速，選擇能夠提供與目標(biāo)轉(zhuǎn)速最接近的轉(zhuǎn)速的檔位，在這個(gè)基礎(chǔ)上，再對(duì)電機(jī) 進(jìn)行斬波調(diào)速，從而能夠大大減少對(duì)電機(jī)電壓的斬波量，可以減少斬波調(diào)速下由電壓和電 流畸變導(dǎo)致的振動(dòng)和噪音，提高了空調(diào)器運(yùn)行的安靜程度，改善了產(chǎn)品的性能，提升了用戶 體驗(yàn)。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述在所述空調(diào)器的多個(gè)轉(zhuǎn)速檔位中為所述電機(jī)選擇 目標(biāo)轉(zhuǎn)速檔位，具體包括：判斷所述多個(gè)轉(zhuǎn)速檔位中是否具有額定轉(zhuǎn)速等于所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速 的轉(zhuǎn)速檔位；當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，將所述轉(zhuǎn)速檔位設(shè)置為所述電機(jī)的所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速檔位，當(dāng) 判斷結(jié)果為否時(shí)，為所述電機(jī)選擇所述額定轉(zhuǎn)速與所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速最接近且大于所述目標(biāo)轉(zhuǎn) 速的所述轉(zhuǎn)速檔位。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法，如果多個(gè)轉(zhuǎn)速檔位中具有額定轉(zhuǎn)速等于 目標(biāo)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檔位，則將該轉(zhuǎn)速檔位設(shè)置為目標(biāo)轉(zhuǎn)速檔位，使電機(jī)在目標(biāo)轉(zhuǎn)速的檔位下 工作，否則，選擇與目標(biāo)轉(zhuǎn)速最相近且大于目標(biāo)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檔位作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速檔位，以便電 機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速可以盡快達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速的水平。通過(guò)該技術(shù)方案，可以在多個(gè)轉(zhuǎn)速檔位中選 擇一個(gè)與目標(biāo)轉(zhuǎn)速最接近的轉(zhuǎn)速檔位進(jìn)行工作，也就是說(shuō)，使實(shí)際電壓的有效值盡可能與 額定電壓的有效值最接近，從而在后續(xù)的斬波過(guò)程中可以減小斬波量，縮短斬波時(shí)間，減少 斬波調(diào)速下由電壓和電流畸變導(dǎo)致的振動(dòng)和噪音，提高了空調(diào)器運(yùn)行的安靜程度。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述每當(dāng)檢測(cè)到所述相位電壓過(guò)零時(shí)，按照所述斬波 時(shí)間間隔對(duì)所述電機(jī)進(jìn)行斬波調(diào)速，具體包括：每當(dāng)檢測(cè)到所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速檔位下的所述相 位電壓過(guò)零時(shí)，在接下來(lái)的每半個(gè)電壓周期內(nèi)，開(kāi)啟所述空調(diào)器的功率器件的驅(qū)動(dòng)電路；在 所述驅(qū)動(dòng)電路的工作時(shí)間達(dá)到所述斬波時(shí)間間隔后，斷開(kāi)所述驅(qū)動(dòng)電路，以通過(guò)調(diào)節(jié)所述 電壓的有效值來(lái)調(diào)節(jié)所述電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法，每當(dāng)檢測(cè)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速檔位下的電壓過(guò)零 時(shí)，空調(diào)器的主控芯片開(kāi)啟空調(diào)器的驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)電機(jī)進(jìn)行斬波調(diào)速，從而調(diào)節(jié)電機(jī)的實(shí)際 轉(zhuǎn)速，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路的工作時(shí)間達(dá)到斬波時(shí)間間隔時(shí)，主控芯片斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)電路，從而完成半個(gè) 周期的電壓斬波。通過(guò)該技術(shù)方案，可以將抽頭調(diào)速與斬波調(diào)速相結(jié)合，有效地調(diào)節(jié)目標(biāo)轉(zhuǎn) 速檔位下的電壓有效值，減小電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在按照所述斬波時(shí)間間隔對(duì)所述電機(jī)進(jìn)行斬波調(diào)速之 后，還包括：檢測(cè)所述電機(jī)的所述實(shí)際轉(zhuǎn)速是否穩(wěn)定不變；當(dāng)確定所述實(shí)際轉(zhuǎn)速穩(wěn)定不變 時(shí)，判斷所述實(shí)際轉(zhuǎn)速是否與所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速相等。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法，當(dāng)電壓有效值趨于穩(wěn)定時(shí)，電機(jī)的實(shí)際 轉(zhuǎn)速也趨于穩(wěn)定，此時(shí)，可以對(duì)實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)，如果此時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速仍有差 距，可以繼續(xù)進(jìn)行無(wú)極調(diào)速。通過(guò)該技術(shù)方案，可以在實(shí)際轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，繼續(xù)判斷其與目標(biāo) 轉(zhuǎn)速是否相符，以便使實(shí)際轉(zhuǎn)速最接近目標(biāo)轉(zhuǎn)速，從而取得預(yù)期的運(yùn)行效果，提升了斬波調(diào) 速過(guò)程的實(shí)用性以及用戶體驗(yàn)。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述判斷所述實(shí)際轉(zhuǎn)速是否與所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速相等之 后，還包括：當(dāng)判斷結(jié)果為所述實(shí)際轉(zhuǎn)速與所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速相等時(shí)，繼續(xù)按照所述斬波時(shí)間間 隔對(duì)所述電機(jī)進(jìn)行斬波調(diào)速；當(dāng)所述判斷結(jié)果為所述實(shí)際轉(zhuǎn)速與所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速不相等時(shí)， 根據(jù)所述實(shí)際轉(zhuǎn)速與所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值，調(diào)整所述斬波時(shí)間間隔的大小，以及按照調(diào)整 后的所述斬波時(shí)間間隔對(duì)所述電機(jī)進(jìn)行斬波調(diào)速。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法，如果電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相等時(shí)， 則按照當(dāng)前的斬波時(shí)間間隔繼續(xù)對(duì)電機(jī)進(jìn)行斬波調(diào)速，若是電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速不相 同時(shí)，可以通過(guò)改變斬波時(shí)間間隔來(lái)改變對(duì)電機(jī)的電壓有效值的調(diào)節(jié)水平，以使電機(jī)的電 壓有效值盡快達(dá)到可以將實(shí)際轉(zhuǎn)速維持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速的水平。通過(guò)該技術(shù)方案，可以在實(shí)際 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，繼續(xù)判斷其與目標(biāo)轉(zhuǎn)速是否相符，以便使實(shí)際轉(zhuǎn)速最接近目標(biāo)轉(zhuǎn)速，從而取得 預(yù)期的運(yùn)行效果，提升了斬波調(diào)速的實(shí)用性以及用戶體驗(yàn)。
[0023] 本發(fā)明的第二方面的實(shí)施例提出了一種電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于空調(diào)器，包括：設(shè) 置單元，根據(jù)接收到的設(shè)置命令，為所述空調(diào)器的電機(jī)設(shè)置目標(biāo)轉(zhuǎn)速，以及根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn) 速，為所述電機(jī)設(shè)置斬波時(shí)間間隔；選擇單元，根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速，在所述空調(diào)器的多個(gè)轉(zhuǎn) 速檔位中為所述